Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Направление научного обеспечения молочной отрасли 9
1.2.Современные тенденции производства и потребления молока в России и за рубежом 14
1.3. Породные и генотипические факторы, определяющие молочную продуктивность и качество молока 35
1.4. Потребительский рынок: тенденции и перспективы отдельных ассортиментов молочной продукции 42
1.5. Заключение по литературному обзору 54
2. Организация и методика проведения исследовыаний
2.1. Материалы и объекты проводимых исследований 56
2.2. Методика исследований 59
3. Резулбтаты исследований
3.1. Социологические исследования потребительских предпочтений на рынке молока и молочной продукции
3.1.1. Объём рынка молочной продукции 62
3.1.2. Структура распределения молока и сегментация по видам молочной продукции ...63
3.1.3. Социологические исследования потребительских предпочтений молочной продукции 65
3.2. Качество молочного сырья Орловской области
3.2.1. Молочная продуктивность и качество молока коров исследуемых генотипов 76
3.2.2. Химический состав молока исследуемых генотипов 81
3.2.3. Физико-химические свойства молока 87
3.3. Товароведно-технологическая оценка качества молочных продуктов, произведенных из молока коров исследуемых генотипов
3.3.1. Качественные особенности творога из исследуемого молока 101
3.3.2. Качественные особенности масла сливочного из исследуемого молока 115
3.3.3. Качественные особенности сыра из исследуемого молока
4. Обсуждение результатов исследований 126
5. Выводы и предложения 134
6. Библиографический список
- Породные и генотипические факторы, определяющие молочную продуктивность и качество молока
- Методика исследований
- Структура распределения молока и сегментация по видам молочной продукции
- Товароведно-технологическая оценка качества молочных продуктов, произведенных из молока коров исследуемых генотипов
Породные и генотипические факторы, определяющие молочную продуктивность и качество молока
Являясь одной из древнейших сфер человеческой деятельности, индустрия продовольствия оказывает существенное влияние на масштабы потребления минеральных, энергетических и других ресурсов планеты. При этом возможность и уникальность масштабов производства пищи, в том числе молочных продуктов в конечном итоге, определяют численность человечества, его генетический и творческий потенциал. [69,70].
Проблемы производства и потребления молока и молочных продуктов в этой связи не только не теряют свою актуальность, но и приобретают в прогнозном плане все большую остроту. Взгляд на будущее развития молочной индустрии, конечно, осложнен все более неожиданными прорывами в науке, возрастающими успехами компьютерной техники и инженерной генетики. Молочная индустрия страны с нарастающей степенью входит в зависимость и начинает подчиняться общемировым тенденциям развития мирового сообщества. [46,112].
Достаточно сказать, что на практике мы уже ощущаем, какие изменения в развитие молочного дела вносит надвигающаяся глобализация, как меняются потребительские рынки, изменяются социальные модели питания людей, бурно растет информационное обеспечение, возрастают энергетические, экологические проблемы производства и потребления и т.п. Дополнительные сложности привносят кризисные явления в мировой экономике и нарастающий импорт молочной продукции, пищевых добавок, оборудования и приборов из-за рубежа.[56,77,78].
Однако независимо от этого в текущем столетии имеется ряд общих факторов, которые неизбежно окажут существенное влияние на направленность научных разработок. Вот некоторые из них. Во-первых, отношение современного человека к медицинской науке и пище в последние годы изменилось. На сегодняшний день человеческое сообщество начало осознавать, что питание может выполнять функции, не только насыщения организма, но и способствовать продлению жизни, предупреждать или минимизировать нежелательные изменения организма человека под воздействием негативных факторов внешней среды.
Во-вторых, современный уровень развития науки и её глобализация позволяет подходить к решению сложных технологических проблем. С другой стороны в этой связи все большее значение начинают приобретать проблемы биологической безопасности ведущихся разработок.
В-третьих, в связи с истощением ресурсов земли и нерациональностью их использования проблемы комплексного использования сырья, энергоресурсосбережения, экологии базируясь на использовании «высоких» технологий приобретают все большее значение.[70,81,137].
Анализируя в целом перспективы развития молочной индустрии страны, следует, конечно и оценивать и то, при каких условиях она может стать конкурентоспособным элементом мировой системы. Можно отметить, что конкурентоспособность, экспортоспособность и устойчивость развития молочной индустрии будут возможны только при условии подтягивания в качественном отношении молочного животноводства страны к уровню развитых стран, дальнейшей концентрации промышленности, создания современной инфраструктуры комплексной переработки молока и т.д. Решение этих задач невозможно без опоры на отечественную техническую и интеллектуальную базы, развитие которых должно соответствовать требованиям эффективного функционирования молочной индустрии на каждом этапе ее развития.[70,81,137].
Двадцатилетний постсоветский период в молочной отрасли характеризовался тем, что первые 10 лет был её неуклонный спад. И только с 2001 года наметился медленный подъем. Несмотря на то, что количество коров молочного стада снижается, надои от них увеличиваются. Наряду со строительством крупных молочных ферм раетёт число их небольших производственных единиц. [43,84,122,130].
По информации Росстата на январь месяц 2011 года, во всех категориях хозяйств страны насчитывается 8,9 млн. голов коров. Следует отметить, что еще на старте нынешнего десятилетия, в начале 2001 года, общее коровье стадо в стране было 13 млн. (точнее - 13,1 млн. голов).
В сельскохозяйственных организациях надой молока на одну корову в 2000 году составлял 2341 кг, в 2004 году он впервые перевалил за три тонны (3065 кг), в 2009 году приблизился к 4,5 тонн (4465 кг), а за 2011 год надой составил - 4511 кг. молока. Именно благодаря росту продуктивности стада производство молока в стране за последние годы не обрушилось. [120].
Вместе с тем, российское потребление молочных продуктов на душу населения (рисунок-диаграмма 1) составляет в настоящее время около 250 кг в год, что явно недостаточно не только по сравнению е развитыми странами, где этот показатель составляет 400 кг, но и по сравнению с рекомендуемыми институтом питания РАМН нормами потребления молочных продуктов на 1 человека в год - 360-380 кг (в пересчёте на молоко). В связи с этим, потенциальная емкость российского молочного рынка в полтора раза больше нынешней. [65,70,112].
Методика исследований
Объектом исследований явилось молоко, полученное от животных различных эндогенных (генетических) сочетаний генотипов животных, а также молочные продукты произведенные из этого молока. Исследования проводили на взрослых коровах с учётом первых трёх лактаций. Учитывали удой за 100 и 305 дней лактации, а также содержание жира и белка в молоке.
Экспертизу качества и оценку технологических свойств молока-сырья, а также произведенных из него творога, масла сливочного и сыра с последующей их оценкой проводили в аккредитованном инновационном научно-исследовательских испытательном центре ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» и производственной лаборатории ОАО «Завод сыродельный Ливенский» в соответствии с требованиями нормативной документации.
Все опытные группы животных формировали с учётом породы и породности, возраста, подопытные животные содержались в идентичных УСЛОВИЯХ на привязи. Кормление коров проводили по нормам ВИЖ, рассчитанным на получение не менее 4000-5000 кг молока за лактацию.
Научно-производственные исследования по оценке молока были проведены в опытах на четырёх группах животных разных генотипов: контрольная - чистопородные симментальские (С); I опытная - 3/8С х 3/8М х 1/4 Г; II - 1/4С X 1/4М х 1/2Г; III - 1/8С х 1/8М х 3/4Г, где С- симментальская, М - монбельярдская, Г - красно-пёстрая голштинская породы в хозяйствах Орловской области. Схема проведения исследований представлена на рисунке 1. исследований, разработана методология выполнения работы. На втором этапе исследований изучали продуктивность коров первой-третьей лактаций. Определяли удой, массовую долю жира и белка в молоке, количество их годового выделения. Исследовали изменения состава молока, определяя в нем содержание СОМО, казеина, сывороточных белков лактозы и минеральных веществ. Изучали плотность, общую и титруемую кислотность молока, средний диаметр жировых шариков и энергетическую ценность молока. В молоке определяли количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ). Изучали содержание КМАФАнМ, психрофильных и термостойких бактерий. На третьем этапе работы производили выработку молочных продуктов по ассортименту. Требования к молоку для каждого вида вырабатываемой продукции устанавливали в соответствии с показателями технической Проведен анализ влияния показателей молока (содержание белка титруемая кислотность, биологическая активность) на характеристику молочных ПРОДУКТОВ выработанных из молока коров различных генотипов, с ПТТНРЯРНЄНИСМ ТЗОЛИ показателей сырья в формировании молочных продуктов. На четвёртом этапе работы были проведены социологические потребительских предпочтений на рынке молока и молочной продукции На пятом этапе проведена научно-производственная апробация, которая позволила выполнить шестой заключительный этап - разработать товароведно-технологическому использованию молока-сырья, полученного от животных разных генотипов и продуктов его переработки, направленные на улучшение их качественных характеристик. 2.2 Методика проведения экспериментальных работ
Для изучения органолептических, физико-химических, микробиологических показателей и показателей безопасности использовали стандартные общепринятые методы исследований. 1 TJDU выполнении научных работ по оценке молочной продуктивности животных а также готовых молочных продуктов применяли стандартные методы исследований и изучали следующие показатели: молочную продуктивность коров устанавливали путем контрольного доения в период лактации один раз в месяц; по окончании лактации подопытных коров подсчитывали удой каждой 305 дней лактации, за укороченную лактацию и вычисляли среднюю жирность и белковость молока; плотность молока определяли в соответствии с ГОСТ 3625-84; массовую долю жира определяли кислотным методом Гербера по ГОСТ 5867-90; Л/ГЯОРОВ\НЮ ДОЛЮ белка определяли на анализаторе общего азота/белка «rapid N cube»; титруемую кислотность определяли по ГОСТ 3624-92, активную кислотность - по гост 26781-85; массовую дозу лактозы определяли с помощью йодометрического метода основанного на взаимодействии в щелочной среде альдегидной группы молочного сахара и йода; аминокислотный состав белков определяли на аминокислотном анализаторе «Aracus»; сычужную свертываемость молока определяли, используя специальный прибор ВПИИМС; содержание минеральных веществ (золы) определяли путем озоления навески после предварительного выпаривания и высушивания по прописи Г.С.ИниховаиН.П.Врио; массовую долю сухих веществ определяли высушиванием до постоянного веса по ГОСТ 3626-73; титруемая кислотность — по объему гидроокиси натрия (калия), затраченному на нейтрализацию 5г продукта, умноженному на 20 - по ГОСТ 29245-91; содержание сахара - поляриметрическим методом с поляризацией без светофильтра, массовую долю сахарозы в процентах находят по формуле 8=Р 2 К, где Р - среднее арифметическое показаний шкалы сахариметра К 0,979 - поправка на объем осадка по ГОСТ 3628-78,
Микробиологические показатели определяли следующими методами: общее количество бактерий определяли по ГОСТ 9225-84; определение КМАФАнМ - посевом несколъких разведений в чашки Петри с последующим выращиванием колоний в термостате при температуре (30 2)С в течение 72 часов, подсчетом колоний и расчетом общего количества бактерий в 1г. продукта по формуле Х=п 10, где п - количество подсчитанных колоний, т - число десятикратных разведений - ГОСТ 10444.15-94; определение бактерий группы кищечной палочки (БГКП) - посевом разведений до 0,001 на среду Кесслер с последующим выращиванием колоний в термостате при температуре (37±1)С в течение 18-24 часов, результат определяют по наличию или отсутствию газообразования по ГОст 9225-84;
Структура распределения молока и сегментация по видам молочной продукции
Молочная продуктивность является важнейшим технологическим и экономическим показателем в молочном скотоводстве. Ее уровень определяется генетическими (породными) и паратипическими (условиями кормления и содержания) факторами. [37,106].
Цель генетического улучшения молочного скота - максимально повысить молочную продуктивность коров за учитываемый период (305 дней лактации). Критериями генетического совершенствования скота служат показатели генетического разнообразия по уровню молочной продуктивности, т.е. количественные признаки - величина удоев, содержание жира и белка в молоке и прочее. [85,86].
Количественные признаки контролируются множеством наследственных факторов. Совершенно ясно, что чем большим числом генов определяется признак, тем более четко выражен непрерывный характер его изменчивости. Это объясняется бесконечным числом возможных их комбинаций в процессе образования гамет, а значит и зигот, то есть в конечном итоге потомков. [87].
Хорошо также известно, что степень формирования того или другого признака не остается одинаковой. Состояние его зависит как от наследственных факторов, так и от влияния среды. Если нет необходимых условий, то имеющаяся наследственная возможность реализуется далеко не в полной мере. Так на уровень молочной продуктивности огромное значение оказывают количество и состав кормов, возраст коров, их режим содержания.
На формирование молочной продуктивности животных значительно влияют состояние и развитие физиологических систем организма -пищеварительной, кровеносной, нервной, гормональной, дыхательной. [83]. В связи с этим интенсификация молочного скотоводства, как главного производителя и поставщика молочного сырья, требует резкого повышения её эффективности, которая заключаются, в первую очередь, в повышении надежности оценки животных и точности их отбора для ремонта и расширения стада.
Связано это с тем, что в организме животных, предназначенных для замены и, которые выращены в хороших условиях кормления и содержания накапливаются значительные резервы питательных веществ, способствующие проявлению наследственно-обусловленной продуктивности. [45,47,48]. В наших исследованиях изучение и наблюдение за молочной продуктивностью животных вели в течение первых трёх лактаций.
Анализируя показатели молочной продуктивности подопытных коров, исходили из того, что наиболее объективной оценкой является их оценка по собственной продуктивности, причём делать это можно уже за 100 дней первой лактации. Вместе с тем оценка животных по собственной молочной продуктивности за первую и две последующие лактации считается наиболее полной и достоверной.
В таблице 14 представлена продуктивность животных исследуемых генотипов, соответственно, за первые 100 дней лактации и за 305 дней первой, второй и третьей лактации.
Анализ молочной продуктивности животных за первые 100 дней лактации свидетельствует о том, что все опытные животные превысили по удою своих сверстниц из контрольной группы. Это превышение составило от 357 кг (25,7%) во второй опытной группе, до 400 кг (28,8%) в третьей и 416 кг (30,0%) в первой, где был получен наивысший удой 1801 кг. Данная группа животных имела в своем генотипе 37,5% крови симментальской породы, 37,5% - монбельярдской и 25% голштинской.
Рч Необходимо отметить, что у животных помесных генотипов с ростом доли кровности по улучшающей (голштинской) породе последовательного увеличения удоя не происходит.
Оценка продуктивности, изучаемых генотипов по первой законченной лактации (305 дней) позволила установить, что количественный характер показателей удоя, проявленный при их анализе за 100 дней лактации, в основном, сохранён. Так, наибольший удой отмечен по первой опытной группе - 4857 кг, что выше контрольной на 2162 кг или на 44,5%.
Превышение второй и третьей опытной групп в этом случае составило, соответственно, 1908 кг (41,4%) и 1861 кг (40,8%). Среди опытных групп различия по количеству надоенного молока составили от 47 (1,0%) кг между второй и третьей группами, и 301 (6,6%) кг между первой и третьей. Кроме того наметилась тенденция, что с ростом кровности по голштинской породе количество надоенного молока уменьшается.
Анализ количества молочной продуктивности, полученной от коров по второй и третьей лактации подтвердил данную тенденцию. Вместе с тем, удой животных контрольной группы по второй лактации в сравнении с первой увеличился на 979 кг (36,3%), а сравнение животных этой группы между второй и третьей лактациями показало рост в пользу последней на 586 кг (15,9%). Разница по удою за третью лактацию между контрольной и первой опытной группой, сохранившей наивысший удой, составила 1316 кг (30,8%). Между опытными группами различия в удое составили от 47 до 343 кг, или 0,9-6,5%.
Таким образом, оценка по количеству молочной продуктивности за первые три лактации свидетельствует о том, что помесные животные различных генотипов превосходили своих чистопородных симментальских сверстниц по удою. Наиболее высокопродуктивными на протяжении всех трёх лактаций оставались животные первой опытной группы генотипа 3/8С х 3/8М х 1/4Г, их удой составил 5576 кг. Однако, с насыщением помесного симментал х монбельярдского скота кровью голштинов продуктивность трехпородных помесных животных несколько снижается.
Контрольная группа коров, представленная симментальской породой, несмотря на низкую молочную продуктивность в первую лактацию, сохранила динамику роста надоя от первой к третьей лактации, что в большой степени подтверждает высокий потенциал продуктивности этой породы, однако его проявление значительно медленнее, чем у сверстниц из опытных групп помесных симментал х монбельярд х голштинских помесей.
Полученные результаты косвенно свидетельствуют о том, что в существующих кормовых условиях Орловской области нецелесообразна высокая степень поглощения крови симментальского скота голштинами. Оптимальным следует считать скрещивание до получения животных с кровностью по голштинам не более 75%. Нельзя также игнорировать разведение симменталов «в чистоте». Высокая их продуктивность к третьей лактации в значительной степени, свидетельствуют о высоком потенциале породы, что было подтверждено в наших исследованиях.
Товароведно-технологическая оценка качества молочных продуктов, произведенных из молока коров исследуемых генотипов
Для установления сроков годности в бактериологической лаборатории молочного предприятия были проведены микробиологические исследования.
Известно, что общее количество микроорганизмов в готовом продукте во многом зависит от исходного числа микроорганизмов и их видов в основном сырьевом компоненте - твороге. В свою очередь, на бактериальную обсеменённость творога влияет начальная обсеменённость нормализованного молока, режим пастеризации, состав и активность закваски, и протекание процесса сквашивания молока. [84,107,126].
Количество микроорганизмов в пастеризованном молоке составляет от 10 до 1000 клеток в 1см. Для получения творога с показателем БГКП не менее 0,001г. необходимо использовать нормализованное молоко с показателем БГКП не ниже 0,3 г.
Кислотность творожного сгустка перед процессом отделения сыворотки также влияют на содержание БГКП. При более интенсивном развитии молочнокислых стрептококков происходит снижение содержания БГКП, так как молочная кислота способствует некоторому подавлению развития кишечных палочек. О безопасности творожных продуктов принято судить по микробиологическим показателям, которые включают: титр бактерий группы кишечной палочки; условно-патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы; количество бактерий S. Aureus.
Показателями микробиологической стабильности является содержание микроскопических грибов и дрожжей. При определении сроков хранения готового продукта эти показатели не должны превышать предельно допустимые значения, указанные в нормативной документации.
Чтобы определить сроки годности творожных продуктов был выбран стандартный режим: температура (4±2)С и относительная влажность воздуха (80±5)%. Сроки годности были установлены в зависимости от изменения органолептических и микробиологических показателей. Органолептическую оценку качества проводили в течение 4 суток. Результаты органолептической оценки приведены в таблицах 20 и 21.
Контроль хорошовыраженный,приятный,кисломолочный однородная,мягкая, пластичная белый,равномерный повсей массе Образец 1 выраженный,приятный,кисломолочный однородная,мягкая, пластичная белый,равномерный повсей массе Образец 2 приятный, кисломолочный однородная, пластичная белый,достаточноравномерный повсей массе Образец 3 выраженный,приятный,кисломолочный однородная,мягкая, пластичная белый,равномерный повсей массе Образец 2 кислый, дрожжевой более рыхлая, со следами газообразования не изменился Образец 3 кислый, дрожжевой более рыхлая, со следами газообразования не изменился Анализ таблиц свидетельствует о том, что, контроль и исследуемые образцы практически не меняли своих показателей в течение 3 суток и сохраняли высокие вкусовые качества и товарный вид.
Через четверо суток цвет и консистенция у контроля и исследуемых образцов не изменились, но вкус и запах у контрольного образца стал слегка кисловатым и дрожжевым, а у контрольных образцов более прокисшим и дрожжевым.
На основании исследований по органолептической оценке можно сделать вывод о том, что срок хранения исследуемых образцов не может превышать трёх суток. Изменение органолептических показателей свидетельствует об активном развитии микрофлоры в особенности дрожжевой, что делает употребление в пищу подобного продукта нежелательным.
Для подтверждения правильности органолептической оценки, был проведён микробиологический анализ. Результаты проведенных исследований приведены в таблице 22.
Исследования показали, что отрицательного действия на незаражённые БГКП исследуемые образцы оказано не было, однако в исследуемых образцах, заражённых БГКП (бактерии группы кишечная палочка), развитие микроорганизмов заторможено не было и отрицательного влияния на микробиологические характеристики образцов не выявлено.
В исследуемых образцах также определялось КМАФАнМ, бактерии группы кишечной палочки, количество дрожжей и плесневых грибов. Посевы были произведены сразу после приготовления исследуемых образцов, а затем в процессе хранения в последующие 4 суток при стандартной температуре хранения (4±2)С. Посевы производились через каждые 24 часа. Окончательный учёт был проведён через 96 часов и представлен в таблице 23 (протокол испытаний - приложении № 9).
